重型锻件热处理开裂的原因可能包括:
偏析缺陷:大型轴类锻件的裂纹起始位置存在明显的偏析缺陷,且偏析区域呈条带状分布,位于中心孔内壁亚表面,形成裂纹源。偏析缺陷的存在导致热处理过程中局部应力集中,进而导致主轴从该位置起裂1。
化学成分不均匀:金属合金中各部分化学成份的不均匀、不一致形成区域偏析,是冶炼过程中常见的缺陷,一般容易产生偏析的元素均集中在钢锭最后凝固部分。在本案例中,裂纹源处偏析缺陷内部特定合金元素(主要为Cr、Mn、Mo及V)的含量远高于基体中的相应元素的含量1。
冶炼条件不佳:大型钢锭的冶炼纯净度控制难度较大,这使得大型轴类锻件在加工生产过程中可能出现各种各样的问题,其中热处理过程中出现开裂的现象比较普遍1。
建议改善冶炼条件,消除或减轻区域偏析;评估大型轴类锻件的偏析程度,适时调整热处理工艺